【正文】 。這樣 再 將制動需求按照一定比例 轉(zhuǎn)換為再生制動和機械制動需求，然后將機械制動需求發(fā)送到由高壓液壓泵，蓄能器和比例控制閥的系統(tǒng)。 目前的再生制動系統(tǒng) 目前大多數(shù)混合動力電動汽車的再生制動系統(tǒng)都是比較昂貴的電液制動系統(tǒng)。這種制動方式需要制動踏板模擬器，制動系統(tǒng)也需要 重新設計，這都會增加其制造成本。串聯(lián)再生制動需要獨立的控制制動力矩，串聯(lián)再生制動可以高效率的把動能轉(zhuǎn)換為電能，這是其一項優(yōu)勢。 串聯(lián)再生制動 在串聯(lián)再生制動中，電動馬達只有在制動時才起作用。并聯(lián)再生制動的機械制動系統(tǒng)只需要稍加修改， 而且電動馬達的控制算法也可以很容易在汽車上實現(xiàn)。 因為機械制動系統(tǒng)不能獨立的控制制動力，使制動時的能量轉(zhuǎn)換為熱能而不是電能，因此這不是最有效地再 生制動方法。這些方法通常稱為串聯(lián)再生制動和并聯(lián)制動，每種 制動策略都有其優(yōu)點和缺點，本文對此將進行具體討論。 需要注意的是 ，制動能量的回收量受到馬達的型號和能量轉(zhuǎn)換率的限制。 制動時能量消耗 由公式 可得，一個質(zhì)量為 1500Kg的汽車以 100km/h初速度制動到完全停止，需要消耗 的動能。 一般來說，制動時所需的制動力矩比電 動馬達產(chǎn)生的制動力矩大得多。在緊急制動狀態(tài)下，汽車的制動距離要盡可能的短，還要保證制動時汽車有較好的方向穩(wěn)定性。在制動過程中，電動馬達可以作為發(fā)電機來運行操作，將制動過程中的動能轉(zhuǎn)換為電能儲存到蓄電池中 ，這些電能就可以被汽車重復使用。在蓄電池儲存能量范圍內(nèi)，可以通 過電動馬達來驅(qū)動汽車行駛，但是當蓄電池的能量降到一定水平后，其運行形勢就和全混合動力一樣了。與非混合動力汽車相比，全混合動力汽車的燃油消耗量可以減少 40%50%。電動馬達可以獨立驅(qū)動汽車行駛，尤其是在城市 道路上 （走走停停） 的行駛。和非混合動力的汽車相比，輕混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性可以提高 20%25%左右。輕混合動力汽車只有一個很短的純電動續(xù)航能力 ，但是可以在加速過程中給發(fā)動機提供很大的輔助作用。 輕混合動力 輕混合動力和微混合動力結構相似，有一點不同的是其綜合起動發(fā)電機是經(jīng)過改進的，其輸出的動力可以超過 20KW。在加速過程中，綜合起動發(fā)電機對發(fā)動機起動協(xié)助的作用，在制動過程中，綜合起動發(fā)電機還可以作為發(fā)電機向蓄電池充電。在加速和怠速過程中，綜合起動發(fā)電機使發(fā)動機處于關閉狀態(tài)，從而節(jié)約燃油。 電動馬達輸出的功用 emP 表示，發(fā)動機輸出的功用 iceP 表示。 混合度 現(xiàn)在道路上行駛的混合動力電動汽車大多是串聯(lián)混合動力，并聯(lián)混合動力，或者串并聯(lián)混合動力，因此定義一個‘混合度’變量來評價混合動力電動汽車的電能潛能是非常有意義的。這種混合方式汽車通過使用動力分配裝置來控制雙動力 源（電動馬達輸出動力，發(fā)動機輸出動力或者兩者同時輸出）驅(qū)動汽車行駛。最后，并聯(lián)混合動力汽車在行駛過程中只需使發(fā)動機運行，而不需要另一個發(fā)電機為蓄電池充電。其中最重要的一項優(yōu)勢是效率高，因為在并聯(lián)混合動力中，電能和機械能只需轉(zhuǎn)換一次，而在串聯(lián)混合動力中，電能和機械能 需要兩次轉(zhuǎn)換。并聯(lián)混合動力裝置通常應用到低功率的電動車中，這兩種驅(qū)動力可以同時使用，提供更高的行駛性能。 在串聯(lián)混合動力裝置中， 電子控制器通過比較駕駛員所需的動力和汽車車速，電動馬達輸出的轉(zhuǎn)矩，從而決定每個動力源驅(qū)動汽車行駛所要輸出的能量 ，以滿足汽車行駛性能，獲得最佳的效率。發(fā)動機輸出的機械功和電動馬達輸出的功在變速箱內(nèi)進行機械式的接合，混合的機械功用于驅(qū)動汽車行駛。因為串聯(lián)動力裝置結構簡單且成本低，這種動力裝置很容在汽車上落實。發(fā)動機可以保持高效率的運行，使發(fā)動機產(chǎn)生的電能在蓄電池和驅(qū)動馬達之間得到分配。在制動過程中，這個電子控制裝置可以使電能輸出模式轉(zhuǎn)換為再生模式， 直接把再生制動系統(tǒng)產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池內(nèi)。在串聯(lián)混合動力汽車上，發(fā)動機和驅(qū)動輪之間沒有直接的機械連接，串聯(lián)混合動力往往在高功率系統(tǒng)中使用，如大型貨車或火車，也可以應用到低功率的客運車輛上。每一種動力裝置都有其優(yōu)點和缺點，這將在以后的章節(jié)進行討論。 12 混合動力裝置 在過去 100 年來混合動力的研究目標是 延長電動汽車的使用壽命，解決蓄電池的長期充電問題。 混合電動汽車概述 混合動力 電動車已經(jīng)成為了可以在短時間內(nèi)減少汽車污染排放和提高燃油經(jīng)濟型 的解決方法之一。但是，獨立地控制制動踏板產(chǎn)生的機械制動力矩，同時又要保持機械制動系在再生制動系統(tǒng)失效后起到備用作用，這是一個很大的難題。這個系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛員的需要進而控制再生制動系統(tǒng)和機械制動系統(tǒng)產(chǎn)生的制動力矩的結合，還應該保證這個過程的平順性和安全性。這就說明 了在汽車行駛過程中能夠有效地儲存再生制動系統(tǒng)產(chǎn)生的能量的重要性，從而可以保證在提高混合動力電能車性能的前提下，不至使能量儲存系統(tǒng)所占體積過大。為了說明這一點，我們可以做個對比， 公升的汽油通?？梢跃S持一輛汽車行駛 50 千米。 考慮到蓄電池能量密度時，動能轉(zhuǎn)換為電能這個過程就更加重要了。在制動過程，通常用于動力輸出的電動馬達，可以起到發(fā)電機的功用，把汽車的動能轉(zhuǎn)化為蓄電池的電能，而不會轉(zhuǎn)化為熱能浪費掉。 豐田普瑞斯在北美發(fā)行幾個月后，本田 Insight 緊隨其后也在北美進行發(fā)行。 1997 年，豐田成 普瑞斯 為了第一款混合動力電動汽車，在日本進行了批量生產(chǎn)?；旌蟿恿ζ噭恿Φ膩碓纯赡苡泻芏嗟牟煌?，但是現(xiàn)在混合動力汽車最常見的布局是由內(nèi)燃發(fā)動機和電動馬達，能量儲存系統(tǒng)共同輸出動力，這樣的車輛就叫混合動力電動汽車。一個有前景的方法就是現(xiàn)在實行的混合動力電動汽車。很明顯，這正是本文所要提出的。虛擬和實 物模型的結合使用成為驗證和開發(fā)系統(tǒng)的強大工具，本文將介紹和討論在 設計過程中模型所起到的作用。這個系統(tǒng)使駕駛員清楚地了解機械和再生制動力矩的混合，使再生制動力系統(tǒng)得到有效的控制。 在這里 提出一個更具成本效益的電液制動系統(tǒng)的設計?；旌蟿恿ο到y(tǒng)消除了怠速，使發(fā)動機以一種更有效的方式運行，增加了再生制動的使用。 1 外文文獻原稿和譯文 原 稿 Mechanical and Regenerative Braking Integration for a Hybrid Electric Vehicle Abstract Hybrid electric vehicle technology has bee a preferred method for the automotive industry to reduce environmental impact and fuel consumption of their vehicles. Hybrid electric vehicles acplish these reductions through the use of multiple propulsion systems, namely an electric motor and internal bustion engine, which allow the elimination of idling, operation of the internal bustion engine in a more efficient manner and the use of regenerative braking. However, the added cost of the hybrid electric system has hindered the sales of these vehicles. A more cost effective design of an electrohydraulic braking system is presented. The system electromechanically controlled the boost force created by the brake booster independently of the driver braking force and with adequate time response. The system allowed for the blending of the mechanical and regenerative braking torques in a manner transparent to the driver and allowed for regenerative braking to be conducted efficiently. A systematic design process was followed, with emphasis placed on demonstrating conceptual design feasibility and preliminary design functionality using virtual and physical prototyping. The virtual and physical prototypes were then used in bination as a powerful tool to validate and develop the system. The role of prototyping in the design process is presented and discussed. 2 Through the experiences gained by the author during the design process, it is remended that students create physical prototypes to enhance their educational experience. These experiences are evident throughout the thesis presented. Modern Hybrid Electric Vehicles With rising gas prices and the overwhelming concern for the environment, consumers and the government have forced the automotive industry to start producing more fuel efficient veh